(57)【要約】  発光層から放出された光が、電極が形成されていない領域から漏れ出すことを防止することによって、発光ロスを最小限に止め、低消費電力及び高発光効率の窒化物半導体素子を提供することを目的とする。  第１導電型半導体層１１、発光層及び第２導電型半導体層の積層体と、第１導電型半導体層上に形成された第１層１５を含む積層構造の電極２２とを有してなり、第１層１５が第１導電型半導体層１１と接する領域に導電領域１５ｂと絶縁領域１５ａとを有する窒化物半導体発光素子。
2011105194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体層、発光層及び前記第１導電型半導体層と異なる導電型の第２導電型半導体層を有する積層体と、
前記第１導電型半導体層上に形成された積層構造の電極とを備え、
該電極は、導電領域と絶縁領域とを有する第１層の導電領域を含むことを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記積層構造の電極が、少なくとも全面が窒化物半導体層に接触する第２層と、第３層とをさらに有し、
前記第１層は、前記第２層を被覆し、かつ該第２層の外周に前記導電領域を、該導電領域の外周に前記絶縁領域をそれぞれ有し、
前記第３層は前記第１層上に形成されてなる請求項１の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記積層構造の電極が、
前記第１層と第３層との間に第４層をさらに有し、
該第４層は、第１層の導電領域の外縁とその外縁が一致してなる請求項２の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記第２層が銀を含有する電極であり、第１層が前記第２層の上面及び側面の全面を被覆する請求項１〜３のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記絶縁領域は、酸化物からなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記第１層が、チタン、ニオブ、タンタル、ハフニウム、アルミニウム、クロム、バナジウム、タングステン、モリブデン、ジルコニウム又は亜鉛を構成元素として含む請求項１〜５のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記第１層は、絶縁領域の外縁が前記第１導電型半導体層の外縁と一致してなる請求項１〜６のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
第１導電型半導体層がｐ型半導体層であり、第２導電型半導体層がｎ型半導体層である請求項１〜７のいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
（ａ）第１導電型半導体層、発光層及び前記第１導電型半導体層と異なる導電型の第２導電型半導体層が積層された積層体を形成し、
（ｂ）第１導電型半導体層上面の少なくとも一部に接触する第１金属層を形成し、
（ｃ）該第１金属層上に第２金属層を積層し、
（ｄ）該第２金属層を前記第１金属層の一部が露出するようにパターニングするとともに、該露出した第１金属層を酸化することにより、前記第２金属層の外周に配置する第１金属層に絶縁領域を形成することを含む窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）において、前記第１金属層を、発光層より上の半導体層の上面を被覆するように形成する請求項９に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記（ｂ）の前に、発光層より上の半導体層上に第３金属層を形成し、その後、
（ｂ）前記第１導電型半導体層上に第１金属層を形成する請求項９又は１０に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記（ｂ）において、前記第１金属層を、第１導電型半導体層の全表面を被覆するように形成する請求項９に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記（ａ）において、前記積層体を、一部が露出されたｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層とが積層されるように形成し、
前記（ｂ）において、前記第１金属層をｎ型半導体層の露出部からｐ型半導体層の表面に形成し、
前記（ｄ）において、前記第２金属層を第１金属層の一部が露出するようにパターニングする際に、ｎ型半導体層の露出部からｐ型半導体層の表面にわたる第１金属層に絶縁領域を形成する請求項９に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体からなる窒化物半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フリップチップタイプの窒化物半導体発光素子において、ｐ側半導体及びｎ側半導体とのオーミックコンタクトをとるための電極材料として銀又は銀合金、アルミ又はアルミ合金等の高反射率電極を用いた構成が利用されている。これら高反射材料を用い、発光素子における発光層で生じた光を高効率に反射させることで、高輝度発光素子の作製が可能となる。【０００３】
しかし、電極材料にかかわらず、電極を形成する際には、ｐｎ接合界面での電気的なリーク発生を防ぐため、ｐオーミック電極、ｎオーミック電極ともに、ｐｎ接合界面より、それぞれ内側に配する必要があり、半導体層表面において反射材料が形成されない領域ができる。
この電極が形成されていない領域は、その部位から素子接合基板側への光漏れを招き、発光装置表面での発光出力を低下させることがある。【０００４】
また、高反射材料を電極材料として用いる場合は、マイグレーションを防止するため、高反射材料を覆う目的で金属膜が形成される（例えば、国際公開公報２００６−４３４２２号）。
このような金属膜は、高反射材料よりも大きい面積で形成されるが、導電膜であるため、ｐｎ接合界面より内側（高反射材料側）に形成する必要があった。そのため、効率よく反射させることができる領域をｐｎ接合界面まで確保することが困難であった。【０００５】
一方、電極が形成されていない領域に酸化物を形成する方法がある。この方法は、例えば、複数層からなる金属膜を成膜した後にフォトリソグラフィー技術にてマスクを形成し、エッチング技術にて第１オーミック金属層のみがエッチングされないようにエッチングする。その後、熱処理等を加えてマスクされていない領域のみを酸化させ、マスクを除去し、酸化物領域と金属領域とを作り分ける方法である（例えば、特開２００２−１９０６１８号公報）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、発光層から放出された光が、電極が形成されていない領域から漏れ出すことを防止することによって、発光ロスを最小限に止め、低消費電力及び高発光効率の窒化物半導体発光素子を提供することを目的とする。
また、複雑なプロセスを用いることなく、このような窒化物半導体発光素子を簡易かつ確実に製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、窒化物半導体発光素子（以下、単に「発光素子」と記載することがある）の発光層から放出された光を効率的に取り出すことについて鋭意研究した結果、電極が形成されていない領域からの漏光を防止するためには、電極構造を改良し、その領域に反射を促す層を配置するのみならず、そのような領域表面における結晶ダメージを最小限に止めることが有効であることを新たに見出し、発明を完成するに至った。
つまり、本発明の窒化物半導体発光素子は、第１導電型半導体層、発光層及び前記第１導電型半導体層と異なる導電型の第２導電型半導体層の積層体と、
前記第１導電型半導体層上に形成された積層構造の電極とを備え、
該電極は、導電領域と絶縁領域とを有する第１層の導電領域を含むことを特徴とする。【０００８】
このような窒化物半導体発光素子では、前記積層構造の電極が、少なくとも全面が窒化物半導体層に接触する第２層と、第３層とをさらに有し、
前記第１層は、前記第２層を被覆し、かつ該第２層の外周に前記導電領域を、該導電領域の外周に前記絶縁領域をそれぞれ有し、
前記第３層は前記第１層上に形成されてなることが好ましい。【０００９】
また、前記積層構造の電極が、
前記第１層と第３層との間に第４層をさらに有し、
該第４層は、第１層の導電領域の外縁とその外縁が一致してなることが好ましい。【００１０】
さらに、前記第２層が銀を含有する電極であり、第１層が前記第２層の上面及び側面の全面を被覆することが好ましい。【００１１】
前記絶縁領域は、酸化物からなることが好ましい。
前記第１層が、チタン、ニオブ、タンタル、ハフニウム、アルミニウム、クロム、バナジウム、タングステン、モリブデン、ジルコニウム又は亜鉛を構成元素として含むことが好ましい。
前記第１層は、絶縁領域の外縁が前記第１導電型半導体層の外縁と一致してなることが好ましい。
第１導電型半導体層がｐ型半導体層であり、第２導電型半導体層がｎ型半導体層であることが好ましい。【００１２】
本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法では、
（ａ）第１導電型半導体層、発光層及び前記第１導電型半導体層と異なる導電型の第２導電型半導体層が積層された積層体を形成し、
（ｂ）第１導電型半導体層上面の少なくとも一部に接触する第１金属層を形成し、
（ｃ）該第１金属層上に第２金属層を積層し、
（ｄ）該第２金属層を前記第１金属層の一部が露出するようにパターニングするとともに、該露出した第１金属層を酸化することにより、前記第２金属層の外周に配置する第１金属層に絶縁領域を形成することを含むことを特徴とする。【００１３】
前記（ｂ）において、前記第１金属層を、発光層より上の半導体層の上面を被覆するように形成することが好ましい。
前記（ｂ）の前に、発光層より上の半導体層上に第３金属層を形成し、その後、（ｂ）前記第１導電型半導体層上に第１金属層を形成することが好ましい。
前記（ｂ）において、前記第１金属層を、第１導電型半導体層の全表面を被覆するように形成することが好ましい。【００１４】
前記（ａ）において、前記積層体を、一部が露出されたｎ型半導体層と、発光層と、ｐ型半導体層とが積層されるように形成し、前記（ｂ）において、前記第１金属層をｎ型半導体層の露出部からｐ型半導体層の表面に形成し、前記（ｄ）において、前記第２金属層を第１金属層の一部が露出するようにパターニングする際に、ｎ型半導体層の露出部からｐ型半導体層の表面にわたる第１金属層に絶縁領域を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発光層から放出された光が、電極が形成されていない領域から漏れ出すことを有効に防止することができる。これによって、発光ロスを最小限に止め、低消費電力及び高発光効率の発光素子を提供することができる。
また、複雑なプロセスを用いることなく、このような発光素子を簡易かつ確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の窒化物半導体発光素子の実施の形態を示す概略平面図である。
【図２】図１におけるｘ−ｘ’線断面を示す概略断面図及び要部の拡大図である。
【図３】図１の発光素子における電極構造を説明するための概略断面図及び平面図である。
【図４Ａ】図１の発光素子における電極構造を形成するための概略工程図である。
【図４Ｂ】図１の発光素子における電極構造を形成するための概略工程図である。
【図５Ａ】本発明のさらに別の発光素子の電極構造を形成するための概略工程図である。
【図５Ｂ】本発明のさらに別の発光素子の電極構造を形成するための概略工程図である。
【図６】本発明のさらに別の発光素子の実施の形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明のさらに別の発光素子の実施の形態を示す要部の概略断面図である。
【図８Ａ】図７の発光素子における電極構造を形成するための概略工程図である。
【図８Ｂ】図７の発光素子における電極構造を形成するための概略工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の窒化物半導体発光素子は、第１導電型半導体層、発光層及び前記第１導電型半導体層と異なる導電型の第２導電型半導体層の積層体と、第１導電型半導体層上に形成された積層構造の電極とを備える。積層構造の電極は、導電領域と絶縁領域とを有する第１層の導電領域と、さらに１層以上の導電層とを有する。言い換えると、第１層の導電領域が電極の一部を構成する。また、第１層は電極から延在する絶縁領域を備える（ここで、第１層の電極を構成する部位が導電領域である）。第１層の導電領域と絶縁領域とは、第１導電型半導体層と接する領域に配置されている。ここで、第１導電型とは、ｐ型又はｎ型を指し、第２導電型とは、第１導電型とは異なる導電型、つまりｎ型又はｐ型を示す。
このような構成によって、半導体層上に形成された電極が存在する領域以外の領域に絶縁層が配置されることとなり、この絶縁層によって、発光層から放出された光を効率良く反射させることができる。よって、従来のような電極が形成されていない領域からの光の漏れを効果的に防止することができ、高効率発光を実現することができる。
また、この絶縁層は短絡の懸念がないために、平面視におけるｐｎ接合の界面にまで配置することができ、より効率的に発光効率を向上させることができる。
さらに、この絶縁層が、第１導電型半導体層の表面を被覆するために、製造工程におけるその表面の結晶へのダメージを回避することができ、信頼性が高く、より特性の良好な発光素子を得ることができる。
【００１８】
（積層構造の電極／第１層）
第１層は、第１導電型半導体層と接する領域に導電領域と絶縁領域とを備える。また、積層構造の電極の１つの層が、第１層の導電領域を含む。
導電領域と絶縁領域との配置は、例えば、縞状、島状等が挙げられる。なかでも、導電領域の外周に絶縁領域が配置していることが好ましい。ここでの外周とは、その外側の周囲の領域を意味する。図３を参照すると、外周とは、例えば、第１層１５の導電領域１５ｂの外側の周囲の領域（矢印ｂの幅を有する領域）である絶縁領域１５ａを指す。外周は、一部であってもよいが、全周囲にわたることが好ましい。
第１層は、例えば、図３に示すように、第１層１５の外縁が第１導電型半導体層、例えば、ｐ型半導体層９の外縁と一致していることが好ましく、特に、絶縁領域１５ａの外縁が第１導電型半導体層の外縁と一致していることがより好ましい。これにより、第１導電型半導体層表面を確実に被覆することができ、表面へのダメージを回避することができる。
第１層は、例えば、図７に示すように、第１層１３の全てが第１導電型半導体層１１と接触していてもよいし、図３等に示すように、第１層１５の一部が第１導電型半導体層１１と接触していてもよい。
第１層の一部が第１窒化物半導体層に接触する場合には、例えば、その一部において、異なる層を介して、第１窒化物半導体層上に形成される。この異なる層は、絶縁層であってもよいが、導電層であることが好ましい。例えば、後述する第２層等がより好ましい。この場合、例えば、図３に示すように、第１層１５は、第２層１６を完全に被覆し、かつ第１導電型半導体層、例えば、ｐ型半導体層９上では、第２層１６の外周に導電領域１５ｂが、さらに導電領域１５ｂの外周に絶縁領域１５ａが配置されていることが好ましい。
第１層は、チタン、ニオブ、タンタル、ハフニウム、アルミニウム、クロム、バナジウム、タングステン、モリブデン、ジルコニウム又は亜鉛を構成元素として含む層として形成することができ、よって、導電領域は、例えば、チタン、ニオブ、タンタル、ハフニウム、アルミニウム、クロム、バナジウム、タングステン、モリブデン、ジルコニウム又は亜鉛からなる。絶縁領域は、酸化物によって形成することが適しており、好ましくは、チタン、ニオブ、タンタル、ハフニウム、アルミニウム、クロム、バナジウム、タングステン、モリブデン、ジルコニウム又は亜鉛の酸化物が挙げられる。
第１層の厚みは特に限定されず、例えば、０．１〜３０ｎｍ程度、好ましくは１〜５ｎｍ程度が挙げられる。
【００１９】
（積層構造の電極／第２層）
積層構造の電極は、例えば、図３、図４、図５及び図６等に示すように、第１層１５（特に、第１層の導電領域）に接触する第２層１６を有することが適している。例えば、第２層は、いわゆるオーミック電極として窒化物半導体層上に形成される電極とすることができる。ここでオーミック接続とは、当該分野で通常用いられている意味であり、例えば、その電流−電圧特性が直線又は略直線となる接合を指す。また、デバイス動作時の接合部での電圧降下及び電力損失が無視できるほど小さいことを意味する。
第２層は、少なくとも全面が窒化物半導体層に接触していることが好ましく、さらに第１層に一部又は全部被覆されていることがより好ましい。全部被覆される場合には、第２層の上面及び側面の全面が第１層によって被覆されていることがさらに好ましい。
第２層は、導電性の材料で形成されていればよく、単層又は多層膜のいずれてもよい。第２層は、銀を含有する層であることが好ましく、銀又は銀合金を含む単層であってもよいし、銀又は銀合金を含む層を備える多層膜であってもよい。多層膜の場合には、最下層が銀又は銀合金を含む層であることが好ましく、最下層以外の膜は、銀又は銀合金であってもよいし、銀又は銀合金を含まない層であってもよい。さらに、銀又は銀合金を含む層は、窒化物半導体層との間の一部に配置されたニッケル膜を含んでいてもよい。
銀合金としては、銀と、Ｐｔ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｉｒ、Ｇａ、Ｎｄ及びＲｅからなる群から選択される１種又は２種以上の金属との合金が挙げられる。なお、Ｎｉは銀とは合金化されにくい、つまり、銀との反応が抑制されやすいが、銀膜中にＮｉ元素を含むものであってもよい。
第２層としては、例えば、銀の単層膜、銀と実質的に反応しない金属、言い換えると銀との反応が抑制される金属（上）／銀又は銀合金（下）の２層構造、貴金属（上）／銀又は銀合金（下）の２層構造、貴金属（上）／銀と実質的に反応しない金属（中）／銀又は銀合金（下）の３層構造、貴金属２層（上）／銀と実質的に反応しない金属（中）／銀又は銀合金（下）の４層構造、貴金属（上）／２層以上の銀と実質的に反応しない金属（中）／銀又は銀合金（下）の４層以上の構造が挙げられる。
特に、第２層が、少なくとも、銀又は銀合金からなる層と、この層上に配置された銀との反応を抑制する金属膜との多層膜により形成されていている場合、例えば、銀又は銀合金に接してＮｉが配置され、その上に貴金属が形成されている場合には、銀又は銀合金からなる層において、窒化物半導体と接する面と対向する面での銀の移動を劇的に防止することができ、マイグレーションをさらに防止できる。加えて、発光層で生じた光に対して電極の反射効率が低下することを防ぎ、発光効率の高い窒化物半導体素子を得ることができる。さらに、Ｎｉと貴金属との間に、ＴｉやＴａなどを形成する場合には、窒化物半導体層と接する銀の窒化物半導体層表面での移動を防止し、マイグレーション防止としての信頼性がさらに向上する。
【００２０】
ここでの貴金属は白金族系金属又は金等が挙げられ、なかでもＰｔ、金が好ましい。
銀と実質的に反応しない金属、つまり銀との反応が抑制される金属としては、１０００℃以下の温度で銀と実質的に反応しないか、銀との反応が抑制される金属が挙げられる。具体的には、ニッケル（Ｎｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）等が含まれる。なかでも、Ｎｉが好ましい。
銀と実質的に反応しない又は銀との反応が抑制される金属とは、具体的には銀と混合して固溶体とならない、あるいはなり難い金属を指し、銀の中に混ざる割合が５ｗｔパーセントより小さければこれに含まれるものとする。
第２層の膜厚は特に限定されないが、例えば、銀又は銀合金単層の場合は発光層からの光を有効に反射させることができる膜厚、具体的には、２０ｎｍ〜１μｍ程度、５０ｎｍ〜３００ｎｍ程度が挙げられる。多層膜の場合は、総膜厚が、５０ｎｍ〜５μｍ程度、５０ｎｍ〜１μｍ程度が挙げられ、この程度の範囲内で、それに含まれる銀又は銀合金膜を適宜調整することができる。また、多層膜の場合は、銀又は銀合金膜とその上に積層される膜とは、同一工程でパターニングすることによって同一の形状であってもよいし、最下層の銀又は銀合金膜をその上に積層される膜（好ましくは、銀と反応しない金属膜）で被覆してもよい。これにより、銀と反応しない金属膜の上に、第２層の一部としてどのような電極材料が形成されても、銀又は銀合金膜とは直接接触しないために、銀との反応を阻止することができる。
特に、第２層が銀又は銀合金層を含み、この層に接触して、銀と実質的に反応しない層（銀との反応が抑制される金属、例えば、ニッケルからなる）が配置している場合には、窒化物半導体との界面近傍において、銀の存在率を減少させることがない。つまり、第２層中の銀が、その第２層から拡散、移動等、さらに合金化をすることを防止することができ、発光層から照射された光を、窒化物半導体の表面付近において、高効率で反射させることができ、より発光効率を高めることが可能となる。
【００２１】
（積層構造の電極／第３層）
積層構造の電極は、第１層及び／又は第２層の上に、外部電極と接続するための第３層を有していることが好ましい。なお、ここでの「上」とは、第１層及び／又は第２層と電気的に接続されているが、必ずしも直接接触していなくてもよい。外部電極と接続するための第３層としては、いわゆるパッド電極といわれる電極とすることができる。
第３層は、第１層及び第２層の形状及び配置等に応じて、図７における第２層１４の上に形成されていてもよい。また、図２に示したように、第３層３は、第４層１７（後述する）を介して第１層１５上に形成されていてもよい。第３層は、第１層又は第２層の全ての表面と接触するように配置されていてもよいし、一部の表面と接触するように配置されていてもよい。第３層は、一般的なワイヤボンディング等に十分な領域が確保されるような大きさで配置されていることが適している。ここで、ワイヤボンディング等に十分な領域とは、ワイヤボンディング等しようとするワイヤの太さ及び材料、第３層の材料等により適宜調整することができるが、例えば、１０００〜２００００μｍ2程度の面積が適している。また、別の観点から、３０μｍ×３０μｍ〜２００μｍ×２００μｍ程度の大きさが適している。
第３層は、導電性材料であれば特に限定されないが、例えば、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｃｏ、Ａｕ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｉｒ、Ｇａ、Ｎｄ及びＲｅ等の金属又は合金からなる積層膜とすることが好ましい。具体的には、第1層又は第２層側からＡｌＣｕＳｉ−Ｔｉ−Ｐｕ−Ａｌ、Ｗ−Ｐｄ−Ａｕ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ａｕ、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕの順に形成した膜が挙げられる。
第３層の膜厚は特に限定されず、１００ｎｍ〜１μｍ程度、２００〜５００ｎｍ程度が挙げられる。
【００２２】
（積層構造の電極／第４層）
積層構造の電極は、第１層と第３層との間に第４層を有していることが好ましい。第４層は、第１層（特に、第１層の導電領域のみ）及び第３層の双方と接触していることが好ましい。例えば、図２に示すように、第１層１５の上に接触して形成される第４層１７が挙げられる。第４層１７の外縁は、第１層１５の導電領域１５ｂの外縁と一致していることが好ましい。このような形状とすることにより、後述する製造方法において、第１層において、導電領域と導電領域とを容易に作り分けることができる。
第４層は、例えば、上述した第２層及び第３層を形成する金属又は合金の単層又は多層膜によって形成することができ、特に貴金属からなる層を有していることが好ましい。多層膜によって形成される場合には、全ての膜が同じ形状であることが好ましい。第４層としては、銀と実質的に反応しない金属、言い換えると銀との反応が抑制される金属（上）の１層構造、貴金属（上）の１層構造、貴金属（上）／銀と実質的に反応しない金属（下）の２層構造、貴金属２層（上）／銀と実質的に反応しない金属（下）の３層構造、貴金属（上）／２層以上の銀と実質的に反応しない金属（下）の３層以上の構造が挙げられる。具体的には、Ａｕ（半導体層側）−Ｗ、Ａｕ（半導体層側）−Ｗ−Ｔｉ、Ａｕ−Ｎｉ等が含まれる。特に、第４層として、半導体層に最も近い側に、金を配置した層とすることが好ましい。
第４層の膜厚は特に限定されず、例えば、０．１〜１０μｍ程度、０．１〜５μｍ程度が挙げられる。
このように第４層を配置することにより、例えば、第２層が銀を含有する材料によって形成されている場合に、銀のマイグレーション防止膜として機能させることができる。
【００２３】
（積層体）
本発明の発光素子における積層体は、通常、基板上に第１導電型半導体層、発光層、第２導電型半導体層がこの順に又は逆の順に積層されて構成される。なかでも、積層体は、基板上に、第２導電型半導体層、発光層、第１導電型半導体層がこの順に積層されてなることがより好ましい。この場合、好ましくは、第１導電型半導体層がｐ型半導体層であり、第２導電型半導体層がｎ型半導体層である。
このような構成により、電子の拡散が起こりにくいｐ型窒化物半導体層において、良好なオーミックコンタクトを確保して、電流拡散をより向上させながら、発光層からの光の反射効率を最大限に発揮させることができる。したがって、光の取り出し効率を向上させることができ、高品質、高性能の発光素子を得ることができる。
【００２４】
積層体の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化ガリウム系化合物半導体が好適に用いられる。また、積層体は、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合又はＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造又はダブルへテロ構造等のいずれの積層構造であってもよい。
積層体を構成する各半導体層は、単層、多層、超格子構造のいずれであってもよく、特に発光層は、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸構造又は多重量子井戸構造とすることができる。
各半導体層には、ｎ型、ｐ型のいずれかの不純物がドーピングされていてもよい。このような不純物は、半導体層の形成時に行ってもよいし、半導体層の形成後にドーピングしてもよい。
各半導体層は、例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ）、スパッタ法、イオンプレーティング法、電子シャワー法等の公知の技術により形成することができる。
各半導体層の膜厚は特に限定されるものではなく、種々の膜厚のものを適用することができる。
【００２５】
本発明の発光素子は、例えば、図１に示したように、平面視において、通常、四角形又は略これに近い形状である。半導体層の積層順序によって異なるが、例えば、第２導電型半導体層は、１つの発光素子の一部の領域において、第１導電型半導体層及び発光層、任意に第２導電型半導体層の深さ方向の一部が除去されて、その表面が露出する露出領域を有している。この露出領域の大きさ、形状及び配置は特に限定されるものではなく、任意に調整することができる。
このような第２導電型半導体層の露出領域上には、電極が形成されている。この電極は、上述した第１導電型半導体層上に形成された第１層を含む積層構造の電極であってもよいし、いずれかの単層又は多層膜からなる電極であってもよい。
【００２６】
（基板）
基板としては、例えば、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、ＧａＮ、ＧａＡｓ等の公知の絶縁性基板及びＧａＮ、ＳｉＣ等の導電性基板が挙げられる。なかでも、サファイア基板が好ましい。
絶縁性基板は、最終的に取り除いてもよいし、取り除かなくてもよい。絶縁性基板を取り除く場合、一対の電極、つまりｐ電極及びｎ電極は、同一面側に形成されていてもよいし、異なる面に形成されていてもよい。絶縁性基板を取り除かない場合、通常、ｐ電極およびｎ電極はいずれも基板の同一面側に形成されることになる。
なお、基板としては、その表面が平坦であるもののみならず、発光層で発生した光を乱反射することができる程度の凹凸等が規則的又は不規則的に形成されていてもよい。
【００２７】
（窒化物半導体発光素子による発光装置）
本発明の発光素子は、通常、フリップチップ実装（フェイスダウン実装）により、支持基板に実装され、半導体発光装置を構成する。
支持基板は、少なくとも発光素子の電極に対向する面に配線が施され、任意に保護素子等が形成されていてもよく、フリップチップ実装された発光素子を固定・支持する。支持基板は、発光素子と熱膨張係数がほぼ等しい材料、例えば、窒化物半導体素子に対して窒化アルミニウムが好ましい。これにより、支持基板と発光素子との間に発生する熱応力の影響を緩和することができる。また、静電保護素子等の機能を付加することができ、安価であるシリコンを用いてもよい。配線のパターンは、特に限定されるものではないが、例えば、正負一対の配線パターンが絶縁分離されて互いに一方を包囲するように形成されることが好ましい。
【００２８】
発光素子を支持基板に実装する場合には、例えば、支持基板にＡｕ等からなるバンプを載置するか、上述した発光素子における第３層、つまり、外部電極と接続可能な電極を、支持基板に形成されたバンプ又は電極に対向させ、電気的および機械的に接続する。接続は、例えば、Ａｕ、共晶材（Ａｕ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｓｎ）、ハンダ（Ｐｂ−Ｓｎ）、鉛フリーハンダ等の接合部材によって、超音波接合及び／又は熱処理によって行うことができる。配線とリード電極とを直接接続する場合、例えば、Ａｕペースト、Ａｇペースト等の接合部材によって接続することができる。
【００２９】
（窒化物半導体発光素子の製造方法）
本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法は、以下の工程を含む。
（ａ）第１導電型半導体層、発光層及び前記第１導電型半導体層と異なる導電型の第２導電型半導体層が積層された積層体を形成し、
（ｂ）第１導電型半導体層上面の少なくとも一部に接触する第１金属層（第１層に対応）を形成し、
（ｃ）該第１金属層上に第２金属層（第４層に対応）を積層し、
（ｄ）該第２金属層を前記第１金属層の一部が露出するようにパターニングするとともに、該露出した第１金属層を酸化することにより、前記第２金属層の外周に配置する第１金属層に絶縁領域を形成する。これによって、第１金属層に、絶縁領域と導電領域とを配置させることができる。なお、絶縁領域と導電領域とはともに第１導電型半導体層に接触していることが好ましいが、絶縁領域のみが第１導電型半導体層と接触していてもよい。
なお、以下の製造方法の説明では、ｐ型又はｎ型を特定して説明しているが、ｐ型及びｎ型が入れ替わってもよい。
【００３０】
工程（ａ）においては、第１導電型半導体層、発光層及び第２導電型半導体層をこの順又は逆の順序で基板上に形成する。各半導体層は、当該分野で公知の方法によって形成することができる。不純物は成膜と同時に導入してもよいし、成膜後に導入してもよい。
例えば、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層をこの順に積層した場合には、通常、ｎ型半導体層の一部の領域において、その上に積層された発光層及びｐ型半導体層が除去され、任意にｎ型半導体層自体の厚さ方向の一部が除去されて、ｎ型半導体層の一部を露出させる。この場合の半導体層の除去は、フォトレジスト及びエッチング工程等の公知の方法を利用することができる。
なお、工程（ｂ）以降の工程は、積層体に対して行うために、各半導体層を積層した後、上述したｎ型半導体層（又はｐ型半導体層）の一部を露出する工程は、工程（ａ）の後、工程（ｂ）の前のみならず、各工程の後の任意の段階で行うことができる。
【００３１】
工程（ｂ）においては、第１導電型半導体層上面の少なくとも一部に接触する第１金属層を形成する。
ここで、第１金属層としては、単層であってもよいし、多層膜であってもよい。第１金属層の材料としては、上述した第１層と同様のものが挙げられる。
発光層より上（基板と反対側）に配置される、ｐ型半導体層の上面に第１金属層を形成する場合には、第１金属層は、少なくとも、ｐ型半導体層の上面の一部に接触していればよい。この場合、第１金属層は、（i）ｐ型半導体層の上面のみに接触していてもよく（図２の第１層１５参照）、（ii）さらにｐ型半導体層の側面、発光層の側面及び／又はｎ型半導体層の側面及び上面等とも接触していてもよい（図６の第１層１５参照）。また、第１金属層は、（iii）その全部が第１導電型半導体層に接触していてもよい（図７の第１層１３参照）。
上述した（i）及び（ii）の場合には、例えば、工程（ｂ）の前に、ｐ型半導体層の上に、第３金属層を形成することが適している（図２及び図６等の第２層１６参照）。このような第３金属層は、単層であってもよいし、多層膜であってもよい。第３金属層の材料としては、例えば、上述した第２層及び／又は第３層と同様のものが挙げられる。第３金属層は、平面視において、半導体層のｐｎ接合に重複しないように、例えば、ｐ型半導体層の外縁より内側にその外縁が配置されるように形成することが好ましい。
また、発光層より下（基板側）に配置する、一部露出したｎ型半導体層の上面に第１金属層を形成する場合には、一部露出したｎ型半導体層の上面及び側面の全表面を被覆することが好ましく、第１金属膜は、発光層８及びｐ型半導体層９の表面をも被覆していてもよい（図８Ａの第１層１３参照）。
このように、第１導電型半導体層の上面を実質的に露出させることなく、電極となり得る層が被覆するために、この工程以降において、第１導電型半導体層の上面、特に、周囲領域がエッチングされるなど、その表面を荒らすような工程に付されないため、第１導電型半導体層の上面における結晶へのダメージを抑制することができる。これによって、発光素子の特性の悪化、１つのウェハに形成される複数の発光素子間における特性のばらつきを抑制し、均一な特性を有する良質の発光素子を得ることが可能となる。
【００３２】
工程（ｃ）において、第１金属層上に第２金属層を積層する。第２金属層は、単層であってもよいし、多層膜であってもよい。第２金属層の材料としては、例えば、上述した第４層と同様のものが挙げられる。
【００３３】
工程（ｄ）において、第２金属層をパターニングするとともに、第１金属層の一部を酸化する。これによって、第１金属層において導電領域と絶縁領域とを形成する。
ここでの第２金属層のパターニングは、例えば、図８Ｂに示すように、第１金属層（第１層１３）の一部が第２金属層（第４層１４）から露出するように行えばよい。また、第２金属層のパターニングを、図２に示すように、第２金属層（第４層１７）の外縁が、ｐ型半導体層９の外縁より内側であって、第３金属層（第２層１６）の外縁よりも外側に配置するように行ってもよい。さらに、図５Ｂに示すように、第２金属層（第４層１７）の外縁が、ｐ型半導体層９及び第３金属層（第２層１６）の外縁よりも内側に配置するように行ってもよい。
パターニング方法及び酸化方法は、当該分野で公知の方法を利用することができる。酸化は、パターニングの際に又はパターニングに続けて行ってもよい。特に、酸化は、第１金属層を酸化し得るエッチャントを用いてパターニングするか、酸化雰囲気下でパターニングするか、パターニング中又はその後に酸化雰囲気下で加熱等の表面処理を行うか、酸化性ガス又は溶液で表面処理するなどの方法を利用して行うことができる。
【００３４】
以下に、本発明の窒化物半導体発光素子及びその製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。
実施例１（発光素子）
この実施例の発光素子を図１及び図２に示す。
この発光素子１０は、サファイア基板（図示せず）の上に形成された窒化物半導体層による積層体を有する。積層体は、Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるバッファ層（図示せず）、ノンドープＧａＮ層（図示せず）を有し、その上に、ｎ型半導体層７として、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層、ＧａＮ層（４０Å）とＩｎＧａＮ層（２０Å）とを交互に１０回積層させた超格子のｎ型クラッド層、さらにその上に、ＧａＮ層（２５０Å）とＩｎＧａＮ層（３０Å）とが交互に３〜６回積層された多重量子井戸構造の発光層８、さらにその上に、ｐ型半導体層９として、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層（４０Å）とＭｇドープＩｎＧａＮ層（２０Å）とが交互に１０回積層された超格子のｐ型クラッド層、ＭｇドープＧａＮよりなるｐ型コンタクト層が積層されている。
【００３５】
ｎ型半導体層７の一部の領域においては、その上に積層された発光層８及びｐ型半導体層９が除去され、さらにｎ型半導体層７自体の厚さ方向の一部が除去されて露出しており、その露出したｎ型半導体層７上にｎ電極４が形成されている。露出したｎ型半導体層７の平面形状は、例えば、図１に示したように、中央が膨張した円盤形状であり、１つの発光素子において中央付近に２箇所形成されている。
【００３６】
ｐ型半導体層９上には、積層構造の電極が形成されている。
積層構造の電極は、第１層１５の導電領域、第２層１６、第４層１７及び第３層３によって構成されている。
第２層１６は、ｐ型半導体層９に接触した多層膜からなり、膜厚１００ｎｍのＡｇ膜、膜厚１００ｎｍのＮｉ膜、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜及び膜厚１００ｎｍのＰｔ膜がこの順に積層されて構成されている。第２層１６の外縁は、積層体を構成する半導体層１１、つまりｐ型半導体層９の外縁よりも内側に配置している。例えば、図３に示したように、ｐ型半導体層９の外縁から１４μｍ程度（矢印ａ＋ｂ）離れている。
【００３７】
第１層１５は、第２層１６の上面及び側面をほぼ完全に被覆し、かつｐ型半導体層９上の略全面を被覆するように、ｐ型半導体層９の上面に接触している。第１層１５は、図２における拡大図及び図３に示したように、ｐ型半導体層９との接触領域において、導電領域１５ｂと絶縁領域１５ａとを有する。導電領域１５ｂは、第２層１６と接触している領域に加えて、第２層１６の外周領域（図３の矢印ａで表される領域）である。ｐ型半導体層９と接触している導電領域の幅（図３の矢印ａ）は、例えば、９μｍ程度である。絶縁領域１５ｂは、その外縁が、ｐ型半導体層の外縁と略一致している。絶縁領域１５ｂの幅（図３の矢印ｂ）は、例えば、５μｍ程度である。第１層１５は、膜厚２ｎｍのチタン含有膜によって形成されている。従って、導電領域１５ｂは、チタンからなり、絶縁領域１５ａは、酸化チタンからなる。
【００３８】
第４層１７は、第１層１５における導電領域１５ｂの上に形成されている。第４層１７は、多層膜からなり、膜厚２．０μｍのＡｕ膜、膜厚１００ｎｍのＷ膜、膜厚１０ｎｍ程度のＴｉ膜がこの順に積層されて構成されている。
【００３９】
第３層３は、外部接続用の電極であり、いわゆるパッド電極と称される。第３層３は、多層膜からなり、膜厚５００ｎｍのＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ膜、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜、膜厚１００ｎｍのＰｔ膜及び膜厚１．０μｍのＡｕ膜がこの順に積層されて構成されている。第３層３は、外部からの十分な電力が供給しえる程度の面積で第４層１７に接触している。
【００４０】
なお、ｎ電極４は、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｏ、Ｖ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｒｈ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｉｒ、Ｇａ、Ｎｄ、Ｒｅ、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ（２ｗｔ％のＣｕ及び１ｗｔ％のＳｉを含有するＡｌ合金）などによって形成されている。
この発光素子は、ｎ電極４及び第４層１７で被覆されている領域以外の領域は、膜厚５００ｎｍ程度の酸化シリコンからなる保護膜６によって保護されている。
【００４１】
このような構成の発光素子について、温度８５℃、湿度８５％の雰囲気中、Ｉｆ＝７００ｍＡの条件で通電したところ、７０００時間連続通電した後においても、その断面におけるＳＥＭ観察ではＡｇのマイグレーションが認められず、さらに、リーク電流の発生は認められなかった。
比較のために、絶縁領域を形成しない発光素子を形成して、上記で得られた本発明の発光素子と、その特性を比較した。この実施例の発光素子では、温度８５℃、湿度８５％の雰・BR>ヘ気中、Ｉｆ＝７００ｍＡの条件での通電では、ｎ（評価した発光素子の個数）＝６での平均値として、絶縁領域を形成しない発光素子に対して、約５％の光出力の向上が確認された。
また、Ｖｆ電圧の素子間ばらつきが、上述した絶縁領域を形成しない発光素子に対して半減し、安定した特性を有する発光素子が得られることが確認された。
【００４２】
この実施例の発光素子は、ｐ型半導体層の表面が銀を含有する電極で被覆されているために、発光層から発生した光を効率的に反射させることができた。また、この銀を含有する電極が第１層及び第４層で被覆されているために、ｐ型半導体層表面の銀のマイクレーションを有効に防止することができた。さらに、第１層における絶縁領域がｐ型半導体層のほぼ全面を被覆しているために、この部分からの光の漏れを確実に防止することができ、高効率発光を実現することができた。
【００４３】
実施例２（発光素子の製造方法）
図１及び図２に示す発光素子を以下のように形成した。
＜半導体層の形成＞
２インチφのサファイア基板２の上に、ＭＯＶＰＥ反応装置を用い、Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるバッファ層を１０ｎｍ、ノンドープＧａＮ層を１．５μｍ、ｎ型半導体層３として、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層を２．１６５μｍ、ＧａＮ層（４ｎｍ）とＩｎＧａＮ層（２ｎｍ）とを交互に１０回積層させた超格子のｎ型クラッド層を６４ｎｍ、ＧａＮ層（２５ｎｍ）とＩｎＧａＮ層（３ｎｍ）とを交互に３〜６回積層させた多重量子井戸構造の発光層４、ｐ型半導体層５として、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層（４ｎｍ）とＭｇドープＩｎＧａＮ層（２ｎｍ）とを交互に１０回積層させた超格子のｐ型クラッド層を０．２μｍ、ＭｇドープＧａＮよりなるｐ型コンタクト層を０．５μｍの膜厚でこの順に成長させ、ウェハを作製した。
【００４４】
＜電極の形成＞
ｐ型半導体層９上の所望の領域に開口を有するレジストパターンを形成し、このウェハをスパッタ装置に設置し、スパッタ装置によって、Ａｇターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガスを用い、Ａｇ膜を１００ｎｍの膜厚で形成した。さらに、同様の方法で、膜厚１００ｎｍのＮｉ膜、膜厚１００ｎｍのＴｉ膜及び膜厚１００ｎｍのＰｔ膜をこの順に積層した。その後、リフトオフによって、これらの膜を、所定の形状にパターニングした（例えば、図４Ａの第２層１６参照）。
次いで、スパッタ装置によって、Ｔｉターゲット、スパッタガスとしてアルゴンガスを用い、上述した第２層１６に対応する積層膜の上であって、ウェハのｐ型コンタクト層のほぼ全面に、Ｔｉ膜を１０ｎｍの膜厚で形成した(例えば、図４Ａの第１層１５)。
さらに、同様の方法で、膜厚２．０μｍのＡｕ膜、膜厚１００ｎｍのＷ膜、膜厚１０ｎｍ程度のＴｉ膜をこの順に積層し、最後に、膜厚６００ｎｍのＳｉＯ２膜を形成した。
ＳｉＯ２膜上に、所望の形状のレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして用いて、エッチャントとしてフッ酸を用いたウェットエッチングによって、ＳｉＯ２膜、Ｔｉ膜を一括で所定の形状にパターニングした。
続いて、エッチャントとして硝酸、酢酸が含まれた混酸を用いたウェットエッチングによって、Ｗ膜をパターニングし、さらにエッチャントとしてＴｉに対し不可溶なヨウ素ヨウ化カリウムを用いたウェットエッチングによって、Ａｕ膜を同形状にパターニングし、下層のＴｉ膜のみをエッチングせずに露出させたまま残存させた。そして、エッチングの終了時に酸性溶液を用いて電極表面を洗浄するとともに、レジスト剥離を行った。残存しているＴｉ膜は、厚みが１０ｎｍ程度と薄いため、レジスト剥離後の洗浄や後の工程で熱が加わることにより酸化される。
これによって、Ａｕ膜等から露出したＴｉ膜を酸化チタンに変換することができ、半導体層と接触する領域において、例えば、図４Ｂに示したように、第１層１５において、導電領域１５ｂと絶縁領域１５ａとを備えた層を、積層構造の電極２２の一部として形成した。
【００４５】
＜エッチング＞
得られたウェハを反応容器内で、窒素雰囲気中、６００℃にてアニールし、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層をさらに低抵抗化した。
アニール後、ウェハを反応容器から取り出し、上述した積層構造の電極２２の一部が形成された最上層のｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの上から、第１層の絶縁領域及び半導体層をエッチングし、ｎ型コンタクト層の一部を露出させた。この際、ｐｎ接合界面近傍が第１層で被覆されているため、エッチング時のダメージを確実に防止することができる。また、ここに配置している第１層は酸化物層となっているために、ｐｎ接合に接触したとしても、後の短絡を招くことはない。
その後、マスクの剥離を行った。
【００４６】
＜保護膜の形成＞
得られたウェハ上に、保護膜６としてＳｉＯ２膜を６００ｎｍで形成し、フォトレジスト及びエッチング工程によって、所望の領域に開口を有するＳｉＯ２膜を形成した。
【００４７】
＜パッド電極の形成＞
次に、アニール装置にて、ｐ型コンタクト層等の半導体層の素子特性に影響を与えず、ＡｇとＡｕとが混ざらない温度以下の温度で熱処理を施した。
保護膜６、ｎ電極４及びｐ側の積層構造の電極の上に、レジストにより所定のパターンを有するマスクを形成し、その上に膜厚５００ｎｍのＡｌ−Ｃｕ−Ｓｉ膜、さらに膜厚１００ｎｍのＴｉ膜、膜厚１００ｎｍのＰｔ膜及び膜厚１０００ｎｍのＡｕ膜をこの順に積層し、リフトオフ法により、ｎ電極４及びボンディング用のパッド電極（図２中の第３層（ｐパッド電極）３）を形成した。
得られたウェハを所定の箇所で分割することにより、発光素子を得た。
【００４８】
実施例３（発光素子の製造方法）
この実施例の発光素子は、例えば、図５Ｂに示したように、第１層１５の絶縁領域１５ａがｐ型半導体層９及び発光層８の側面、ｎ型半導体層７の側面及び上面にも形成されており、第４層１７の外縁が第２層１６外縁の内側に配置されている以外、実質的に実施例１の発光素子と同じ構成である。
この発光素子は、以下の方法によって形成することができる。
実施例２と同様に、ｐ型半導体層９上に、第２層１６に対応するＡｇ膜、Ｎｉ膜、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜を積層し、パターニングする（図５Ａ参照）。
次いで、ｎ型半導体層７の一部を露出させるように半導体層をパターニングする。
その後、実施例２と実質的に同様に、ウェハのほぼ全面に、Ｔｉ膜を１００ｎｍの膜厚で形成した(例えば、図５Ａの第１層１５)。ここでのＴｉ膜の形成は、ｐ型半導体層９及び発光層８の側面、ｎ型半導体層７の側面及び上面にも形成される。
その後、実施例２と同様に、Ａｕ膜、Ｗ膜、Ｔｉ膜及びＳｉＯ２膜を形成する。
次いで、これらの膜を実施例２と同様に所定の形状にパターニングする。その際、これらの膜の形状が、図５Ｂの第４層１７対応して、第４層１７の外縁が第２層１６外縁の内側に配置されるようにパターニングする。
このパターニングの際又は直後に、実施例２と実質的に同様に、第１層１５において絶縁領域１５ａが形成されるため、絶縁領域は、第４層１７の上方から、ｐ型半導体層９及び発光層８の側面、ｎ型半導体層７の側面及び上面にも形成されることとなる（図５Ｂ参照）。
以降の工程は、実施例２に準じて行うことができる。
【００４９】
実施例４（発光素子及びその製造方法）
この実施例の発光素子は、例えば、図６に示したように、第１層１５の絶縁領域１５ａがｐ型半導体層９及び発光層８の側面、ｎ型半導体層７の側面及び上面にも形成されている以外、実質的に実施例１の発光素子と同じ構成である。
このような構成の発光素子においても、実施例１と同様に、高効率発光を実現することができる。
この発光素子は、第４層１７の外縁が第２層１６外縁の外側に配置されるように、Ａｕ膜、Ｗ膜、Ｔｉ膜及びＳｉＯ２膜をパターニングする以外、実質的に実施例３と同様に形成することができる。
【００５０】
実施例５（発光素子）
この実施例の発光素子を図７に示す。
この発光素子１０は、実施例１と同様の半導体の積層構造を有し、実施例１と同様にｎ型半導体層７の一部の領域が露出している。
この露出したｎ型半導体層７の上に、積層構造の電極１２の一部が形成されている。
積層構造の電極１２の一部は、第１層１３及び第４層１４によって構成されている。
第１層１３は、第１導電型半導体層１１として露出したｎ型半導体層上の略全面を被覆するように、ｎ型半導体層の上面に接触して配置されている。第１層１３は、ｎ型半導体層との接触領域において、導電領域１３ｂと絶縁領域１３ａとを有する。第１層１３は、膜厚２ｎｍのチタン含有膜によって形成されている。従って、導電領域１３ｂは、チタンからなり、絶縁領域１３ａは、酸化チタンからなる。
第４層１４は、第１層１３における導電領域１３ｂの上に形成されている。第４層１４は、多層膜からなり、膜厚１．７μｍのＡｕ膜、膜厚１２０ｎｍのＷ膜、膜厚３ｎｍ程度のＴｉ膜がこの順に積層されて構成されている。
なお、図７においては、半導体層１１としてｎ型半導体層のみしか示していないが、通常、図８Ｂに示すように、第１層１３における絶縁領域１３ａは、ｎ型半導体層７上面及び側面、発光層８の側面、ｐ型半導体層９の側面及び上面にも配置されていている。
このような構成の発光素子においても、実施例１と同様に、高効率発光を実現することができる。
【００５１】
実施例６（発光素子）
この実施例の発光素子は、実施例５における露出したｎ型半導体層上に形成した積層構造の電極に代えて、ｐ型半導体層上に形成した積層構造の電極とした以外実質的に実施例５と同様の構造である。
このような構成の発光素子においても、実施例１と同様に、高効率発光を実現することができる。
【００５２】
実施例７（発光素子の製造方法）
例えば、図８Ｂに示したように、露出したｎ型半導体層７の上に、積層構造の電極１２の一部が形成された発光素子は、以下の方法によって形成することができる。
実施例２と同様に半導体層の積層体を形成し、ｎ型半導体層７の一部を露出させる。
次いで、図８Ａに示すように、露出したｎ型半導体層７を含むウェハ上に、第１層１３としてＴｉ膜を形成する。
Ｔｉ膜上に、第４層１４として、膜厚２．０μｍのＡｕを形成し、所望の形状にパターニングする。
このパターニングの際及びその直後に、第４層１４から露出するＴｉ膜において絶縁領域１３ａが形成される。よって、絶縁領域１３ａは、ｐ型半導体層９の上面から、ｐ型半導体層９及び発光層８の側面、ｎ型半導体層７の側面及び上面にも形成されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の窒化物半導体素子は、バックライト光源、ディスプレイ、照明、車両用ランプ等の各種光源を構成する半導体発光素子、さらには半導体受光素子など、その他の半導体デバイスに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
３：第３層（パッド電極）、４：ｎ電極、６：保護膜、７：ｎ型半導体層、
８：発光層、９：ｐ型半導体層、１０：発光素子、１１：第１導電型半導体層、
１３、１５：第１層（第１金属層）、１３ａ、１５ａ：絶縁領域、
１３ｂ、１５ｂ：導電領域、１６：第２層（第３金属層）、
１４、１７：第４層（第２金属層）、１２、２２：積層構造の電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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